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清华大学偏振光学实验完整实验报告(共10页).docx

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偏振光学实验完整实验报告
工物53 李哲的偏振方向在椭圆形光斑的长轴方向。而且为了减小输出光强的波动影响,实验前要预先点燃激光器,5-10分钟后开始实验,并且在实验的过程中不能够关闭激光器,而且眼睛不能直视激光,防止眼底被灼伤。
(2)起偏器A与起偏器P:读数窗口有三圈示数,中间是游标。中央偏振片与外圈联动,度数的精度是。
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(3)有两个玻片。为快轴大致方向已经由白点标出的玻片,是未知快轴方向的玻片。
(4)硅光电池,数字电压表和电阻箱:硅光电池与电阻相串联,电阻箱与数字电压表并联。光照会导致硅光电池产生光电流,当负载较小的时候,产生的光电流与光强成正比。可以通过读取数字电压表的示数大致了解光电流的大小,光强的比值也与光电流的大小成正比,所以数字电压表示数的比值可以反映之后测量的的值。

(1)打开激光器预热5-10分钟,保证在测量过程中,激光器产生激光的光强稳定,并且调整好激光器偏振方向的方位(让激光束椭圆斑的长轴方向逆时针与水平方向夹角为这样可以使光经过起偏器后光强不是很小,影响实验的进行)。
(2)调整起偏管以及检偏管的方位,使激光从光源出发通过起偏管与检偏管中心。
(3)调节小平台下部螺丝,使小平台与分光计主轴基本垂直,保证放下反射试块后,其试块平面与分光计主轴平行。
(4)首先确定入射角是的时候其相应的方位角。在平台上放置棱镜,将一纸片(纸片的面积要相对较大)上戳一个洞,在含起偏器P的椭圆盘的管口处,将纸片上的小洞对准激光的斑点。此时可以在纸片上观察到一个很小的亮点,以及激光打在纸片上的大亮斑。后旋转圆盘的内圈,使小亮点与大亮斑重合,记录下此时的方位角。然后取下纸片,将纸片遮挡在分光计的一侧做一个屏,后旋转平台(带动棱镜旋转)约,然后通过不断地微调入射角以及起偏器的方位角,使屏上的光斑消失(因为这个时候入射光只有振动方向平行于入射面的分量,而这个时候该光的反射率为0,所以会产生消光的现象),记下此时的平台方位角度数,然后通过差值得到布儒斯特角(这样通过差值的计算也可以减小实验的误差,并且能简化实验的步骤)。
(5)定偏振器的透射轴方向:
上述实验之后,可以知道起偏器P的透射轴一定位于水平方位方向(有上述布儒斯特角产生的条件可以知道)。而后在原来的装置基础上来回转动度盘,重复测量六次透射轴水平对应的度盘的度数,并且取平均值作为透射轴水平时P盘的方位角。并将P盘放置在平均值位置,然后撤去棱镜,打开光强探测器,转动检偏器A所在的度盘使所测得光强为最小值,这个时候A盘与P盘的透光轴的方向相互垂直,记下A盘的度盘度数
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测量消光比:
这个时候保留P盘不转动,转动A盘依次记录下透射光强的极大值和极小值。然后利用:式子计算出消光比。
(7)测量透射光强与两个偏振片夹角间的关系:
当两个偏振片间的夹角分别为:
计算出此时A盘所应该对应的角度(注意要在A盘对应的盘的角度上加上90度,因为两者初始状态透光轴是相互垂直的,所以加上90度使两者水平),然后旋转A盘,到达相应的角度,测量此时数字电压表对应的示数(反映了其光强的大小)。然后做出曲线,探寻其规律。
(8)定波片的快轴方向:
在P盘的一端装上,然后使P盘与A盘调整到透光轴相互垂直的方向,然后旋转,观察数字电压表的示数,使其示数最小。这个时候就知道的一个轴就已经平行于P的透射轴方向。并且读出此时快轴度盘的示数。
(9):
,使起偏器与慢轴的夹角为时,先计算出起偏器所对应的P盘应具有的度数,然后旋转其到其相应的度数,旋转A盘,测量数字式电压表对应的最大值以及最小值。通过这两个值就可以计算出透射光所形成的椭圆偏振光的长轴方位角以及椭圆偏振光长短轴相应的比值。
(10)定待测玻片的轴方向:
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